Wpływ fizjologicznej hiperglukogonemii na metabolizm adipocytów (Glucagon)

Wizyta 1 Badanie przesiewowe: Wszyscy pacjenci zostaną poddani kalorymetrii pośredniej w celu określenia szybkości wydatkowania energii i utleniania glukozy/lipidów przez 40 minut przed wszystkimi innymi procedurami w celu uzyskania kalorymetrii na czczo. Następnie badani zostaną poddani doustnemu testowi tolerancji 75 gramów glukozy, aby udokumentować obecność normalnej tolerancji glukozy. Krew zostanie pobrana w temperaturze -30, -15, 0 oraz po 15, 30, 45, 60, 90 i 120 minutach w celu oznaczenia stężenia glukozy w osoczu, insuliny, peptydu C, glukagonu, wolnych kwasów tłuszczowych, glicerolu, GLP-1 i stężenia GIP. Całkowita ilość krwi do pobrania podczas OGTT wynosi 148 ml lub około 10 łyżek stołowych. Uczestnicy zostaną również poddani całkowitej zawartości tkanki tłuszczowej (DXA) i zawartości tłuszczu w wątrobie (MRS). Pacjenci będą również mieli rutynowe badanie fizykalne, EKG, wagę, wzrost, parametry życiowe i gromadzenie wcześniejszej historii medycznej. Zespół badawczy sprawdzi również poziom glukozy (cukru) i lipidów (tłuszczu) we krwi. Całkowita ilość krwi, którą pobierzemy do przesiewowych badań krwi, HbA1c, lipidów i innych badań krwi, wynosi 34 ml lub około 2 1/3 łyżek stołowych.

Wizyta 2 Pomiar metabolizmu tkanki tłuszczowej: Pacjenci (n=12) zostaną przyjęci do CRC o godzinie 16:00 w dniu poprzedzającym badanie i otrzymają wystandaryzowaną dietę utrzymującą wagę, zawierającą 50% CHO: 30% tłuszczu: 20% białka. O godzinie 18:00 badani otrzymają ciągły glukagon (3 ng/kg.min, N=6) lub glukagon (6 ng/kg.min, N=6) przez 12 godzin. Badani pozostaną na czczo po godzinie 22:00. Próbki glukagonu, FFA, insuliny i peptydu C będą pobierane o godzinie 1700, 1730, 1800, 1900, 2100, 2300, 0100, 0300 i 05:00.

Następnego ranka o godzinie 6:00 pacjenci otrzymają podstawowe i ciągłe infuzje następujących substancji znacznikowych przez 4 godziny (patrz ryc. 1):

(i) 14-C-glicerol (pierwotna = 30 µCi; ciągła infuzja = 0,3 µCi/min) do określenia całkowitej szybkości lipolizy w organizmie.

(ii) 3-3H-glukoza (pierwotna = 40 µCi; ciągła infuzja = 0,4 µCi/min) do określenia szybkości pojawiania się i znikania glukozy w całym organizmie.

(iii) D2O (5 g/kg beztłuszczowej masy o 21:00 doustnie) w celu określenia szybkości lipogenezy de novo.

O godzinie 6 rano zostanie przeprowadzona chirurgiczna biopsja podskórnej tkanki tłuszczowej brzucha w celu pomiaru aktywności lipazy hormonowrażliwej (HSL), aktywności AMPK i fosforylacji seryny HSL (patrz Ryc. 2), FGF-21, FAP, Beta-klotho. Cząsteczki sygnalizacyjne insuliny (IR/IRS-1 fosforylacja tyrozyny, aktywność kinazy PI-3, Akt), GLUT4, markery stanu zapalnego (IkB, NF-kB, T4R4TLR4, JNK, p38 MAPK, makrofagi M2/M1, IL-1, IL -6, TNF alfa, MCP-1) również będą mierzone w biopsji tłuszczu. Zostanie również przeprowadzona analiza lipidomiczna w celu ilościowego określenia ilości i rodzaju tłuszczu w biopsji tkanki tłuszczowej. Po biopsji chirurgicznej tkanki tłuszczowej, rozpoczynając równoważenie znacznika (6 rano) pobierana będzie krew co 15-30 minut przez 4 godziny (6-10 rano) dla substratu (glukoza, WKT, gliceryna, trójglicerydy), hormonu (glukagon, insulina, Peptyd C, GLP-1, GIP, adiponektyna, leptyna, FGF21 [aktywny i całkowity], FAP [enzym degradujący]), radioizotop (14-C-glicerol i 3-3H glukoza). Uczestnicy włożą rękę do przezroczystego plastikowego pojemnika z termoregulacją, podgrzanego do temperatury 50-60°C (122-140°F), aby zapewnić dobry przepływ krwi do dłoni. Próbki osocza na aktywność radioizotopową (tło) zostaną pobrane o godzinie 6 rano. O godzinie 9:00 zostanie przeprowadzona ciągła kalorymetria pośrednia w celu określenia szybkości wydatkowania energii i utleniania glukozy/lipidów przez 40 minut.

Wlew glukagonu będzie kontynuowany przez 4-godzinny wlew znacznika (tj. 6:00-10:00). Pod koniec wlewu glukagonu (~10 rano) uzyskany zostanie powtórny pomiar zawartości tłuszczu w wątrobie. Łącznie zostanie pobrane 366 ml krwi.

O godzinie 8:00 zostanie wykonany test wrażliwości na insulinę w ciągu ostatnich dwóch godzin wlewu znacznika. W ciągu 2 godzin testu wrażliwości na insulinę, insulina (60 mU/m2 ⋅ min) i glukoza będą podawane przez cewnik w żyle ramienia badanego w celu określenia wskaźników wrażliwości całego ciała na insulinę. Nie należy spodziewać się wystąpienia działań niepożądanych u pacjentów podczas obu infuzji.